Elk groeikern celtypen z’n eigen complex
Planten reguleren hun celdelingen strikt. Er zijn dan ook veel eiwitten bij die regulering betrokken. Duitse en Nederlandse onderzoekers laten in EMBO reports zien hoe in de wortel groeikern de interactie van die eiwitten is.
Celdelingen in planten vinden voornamelijk in groeikernen plaats. Deze bevinden zich aan het uiteinde van stengels en wortels. De cellen midden in de groeikern delen het langzaamst, die daarom heen iets sneller. Maar zodra de cellen buiten de groeikern vallen stoppen ze met delen. De onderzoekers besloten uit te zoeken hoe een cel weet hoe snel deze moet delen.
Drie hoofdrolspelers bestudeerde de onderzoekers, de gen regulators: WOX5, PLT3, en BRAVO. Alle drie afzonderlijk hadden ze al laten zien dat ze de celdeling in wortel groeikernen beïnvloeden. En van WOX5 en PLT3, en van WOX5 en BRAVO was ook al aangetoond dat ze met elkaar konden samenwerken. Maar over welke cellen in de groeikern ze precies invloed hadden was niet helemaal duidelijk.
WOX5, PLT3, en BRAVO werken samen om de celdeling in de groeikern te reguleren
Om hier inzicht in te krijgen bestudeerde de onderzoekers de aanwezigheid van elk van de drie eiwitten in de groeikern. Allemaal waren ze aanwezig in de verschillende cellen van de groeikern, maar in verschillende hoeveelheden in de verschillende cellen. Zo vertoonde WOX5 bijvoorbeeld, een grote voorkeur voor de langzaam delende cellen midden in de groeikern.
Vervolgens bestudeerde de onderzoekers of de drie eiwitten allemaal met elkaar konden samenwerken. Als eerste testte de onderzoekers of BRAVO en PLT3 aan elkaar konden binden. Ze bonden zelfs nog sterker dat PLT aan WOX5 of WOX5 aan BRAVO. Hierna testte de onderzoekers of de eiwitten met z’n drieën een complex konden vormen. Ook dit bleek mogelijk.
De verzamelde informatie brachten de onderzoekers vervolgens samen in een model. Hieruit kwam naar voren dat voor de binnenste langzaam delende cellen de drie hoofdrolspelers voornamelijk een complex vormen. Al komt er daarnaast ook veel losse WOX5 voor.
Elk celtype in de groeikern heeft z’n eigen samenstelling van de drie hoofdrolspelers
Ook in de cellen die de opmaat vormen om de wortel te vormen zijn er veel complexen met alle drie de hoofdrolspelers, met daarnaast zijn er veel losse BRAVO eiwitten. Aan de ander kant, de cellen die uiteindelijk het wortelmutje gaan vormen, daar komen voornamelijk complexen met WOX5 en PLT3 voor. Met daarnaast veel losse PLT3.
Zo heeft elke celtype van de groeikern z’n eigen specifieke ratio en samenstelling van de drie hoofdrolspelers die de groeikern regulieren. Daarom loopt bij afwezigheid van een de regulatie van de celdeling in de groeikern in het honderd.
Literatuur
Vivien I Strotmann, Monica L García-Gómez, and Yvonne Stahl. (2025) Root stem cell homeostasis in Arabidopsis involves cell-type specific transcription factor complexes. EMBO reports https://doi.org/10.1038/s44319-025-00422-8
Plant en Zo 